JPH04217633A - イオン性を有する非水性液体組成物および溶媒としてのその使用法 - Google Patents
イオン性を有する非水性液体組成物および溶媒としてのその使用法Info
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-
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-
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ロゲン化アルキルアルミニウムと、少なくとも1つのハ
ロゲン化第四級アンモニウムおよび/または少なくとも
1つのハロゲン化第四級ホスホニウムとの接触の結果生
じる、イオン性を有する非水性液体組成物であって、約
80℃以下、好ましくは約40℃またはそれ以下の温度
で液体である組成物に関する。
媒の)溶媒としての使用法をも対象とする。
分の1つが脂肪族炭化水素中に可溶である、非水性イオ
ン組成物はほとんど知られていない。最もよく研究され
ているものは、三塩化または三臭化アルミニウムと、塩
化または臭化N−アルキルピリジニウムおよびN,N’
−ジアルキルイミダゾリウムとの混合物からなる。これ
らの液体イオン組成物は、「溶融塩」と呼ばれている(
C.H.HUSSEY, Advances in M
olten Salts Chemistry、第5巻
、185 頁、Elsevier、New York、
1983年)。
号にも、ニッケル−炭素またはニッケル−水素結合を
含むニッケルのカチオン錯体によって触媒される、オレ
フィンの二量化または共二量化反応(co−dimer
isation) 用の溶媒および助触媒としての、こ
れらの溶融塩の使用が記載されている。
例えば二塩化または二臭化)アルキルアルミニウムと、
少なくとも1つのハロゲン化(例えば塩化または臭化)
第四級アンモニウムおよび/または少なくとも1つのハ
ロゲン化(例えば塩化または臭化)第四級ホスホニウム
との、場合によってはさらに少なくとも1つの三ハロゲ
ン化アルミニウム(例えば三塩化または三臭化アルミニ
ウム)との任意の順序での接触が、イオン性を有する非
水性液体組成物を生じ、前記組成物は約80℃以下(例
えば約−70℃〜約+80℃)で液体であり、好ましく
は約40℃またはそれ以下(例えば約−70℃〜約+4
0℃)の温度で、さらに好ましくは約−20℃またはそ
れ以下(例えば約−70℃〜約−20℃)の温度で液体
であることが発見された。さらに前記液体組成物は、経
時的に安定である。
二ハロゲン化アルキルアルミニウムは、好ましくは一般
式Al2X4R2(式中、各Xは例えば塩素および臭素
から選ばれるハロゲンであり、各Rは分枝状または直鎖
状鎖を有する、芳香族または脂肪族の、1〜12個の炭
素原子を有する炭化水素残基を表わす)に対応する。こ
のような化合物の例として、ジクロロメチルアルミニウ
ム(式Al2Cl4(CH3)2のテトラクロロジメチ
ルジアルミニウムの通称(nom commun))、
ジブロモメチルアルミニウム(Al2Br4(CH3)
2)、ジクロロエチルアルミニウム、ジブロモエチルア
ルミニウム、ジクロロ−n−ヘキシルアルミニウム、ジ
クロロイソブチルアルミニウムを挙げることができる。 これらの化合物の1つまたは複数を用いることができる
。
ハロゲン化第四級アンモニウムおよびハロゲン化第四級
ホスホニウムは、好ましくは各々一般式NR1R2R3
R4XおよびPR1R2R3R4X(式中、Xは塩素お
よび臭素から選ばれるハロゲンであり、R1、R2、R
3およびR4は同一または異なって、各々1〜12個の
炭素原子を有する脂肪族(飽和または不飽和)または芳
香族アルキル基を表わす)に対応する。これらの基R1
、R2、R3およびR4はまた、窒素または燐原子と共
に環を形成してもよい。従ってR1およびR2は、共に
4〜10個の炭素原子を有するアルキレン残基を形成し
、R3およびR4は前記と同じ定義を有する。ハロゲン
化アンモニウムおよびハロゲン化ホスホニウムは、1、
2または3個の窒素または燐原子を有する、窒素または
燐を含む少なくとも1つの複素環からなっていてもよい
。ハロゲン化アンモニウムまたはハロゲン化ホスホニウ
ムの例として、塩化テトラブチルホスホニウム、臭化テ
トラブチルホスホニウム、塩化N−ブチルピリジニウム
、臭化エチルピリジニウム、塩化メチル−1・ブチル−
3・イミダゾリウム、塩化メチル−1・エチル−3・イ
ミダゾリウムを挙げることができる。これらの化合物の
1つまたは複数を用いることができる。
、いずれの順序で混合されてもよい。この混合は、前記
化合物の単純接触、次に均質液相(すなわち本発明によ
る液体組成物)を得るまで攪拌することによって実施さ
れうる。この混合はまた、有利には、例えば1つまたは
複数の二ハロゲン化アルキルアルミニウムを溶解する、
飽和脂肪族炭化水素溶媒の存在下にも実施されうる。こ
の場合、2つの透明な液相を得た後、主として炭化水素
溶媒からなる上澄み相を除去して、本発明による液体組
成物しか残さないようにする。
相対的割合は、本発明による組成物の場合は、化学的に
も物理的にも所望の特性による。アルミニウム原子の相
当量として計算された、1つまたは複数の二ハロゲン化
アルキルアルミニウム、および場合によっては1つまた
は複数の三ハロゲン化アルミニウムのモル数N1が、ハ
ロゲン化物の原子の相当量として計算された、1つまた
は複数のハロゲン化第四級アンモニウムおよび/または
1つまたは複数のハロゲン化第四級ホスホニウムのモル
数N2に等しい時、得られた液体組成物は「中性」であ
ると言われる。N1がN2より大きい時、得られた液体
組成物は「酸性」であると言われる。N1がN2より小
さい時、得られた液体組成物は「塩基性」であると言わ
れる。
」)は、(特に触媒の)溶媒として用いられうる。
のもの、例えば[Cr(C6H5)2]+、[Re(C
O)5(NS)]2+、[Fe(フルベン)2]2+、
[Ru(CH3CN)3(C6H6)]2+、[Ru(
アレーンarene )]2+、[(C5H5)Rh(
C6H6)]2+、アニオン系のもの、例えば[NiC
l4]2−、[NiBr3P(C6H5)3]−、ある
いは中性のもの、例えばNi(C5H7O2)2(アセ
チルアセトン酸ニッケル)、(NiCl2.2PBu3
)を、これらの「溶融塩」中に溶解してもよい。中性錯
体は、その際塩基性「溶融塩」中でアニオン性錯体に、
酸性「溶融塩」中でカチオン性錯体に転換されていても
よい。このようにして、塩化メチル−1・ブチル−3・
イミダゾリウム1モルと、ジクロロエチルアルミニウム
0.9 モルとからなる液体塩基性「溶融塩」中に導入
されたアセチルアセトン酸ニッケルは、定量的に錯体[
NiCl4]2−に転換される。
」)はまた、触媒の溶媒、例えば特に二量化、共二量化
、またはオリゴマー化用の、遷移金属の錯体、例えばニ
ッケル錯体をベースとする触媒の溶媒としても用いられ
うる。この場合、錯体の使用は、フランス特許第2,6
11,700 号のように、遷移金属−炭素、および遷
移金属−水素結合の少なくとも1つを既に含んでいる錯
体、あるいは酸化度が低い錯体に限定されず、大部分の
錯体でよい。
たはオリゴマー化用の、本発明による液体組成物(また
は「溶融塩」)中で使用しうる触媒は、なんらかのニッ
ケル錯体であるが、例えば水、アルコール、有機酸、ア
ンモニアのような活性なプロトンを有する化合物によっ
て溶媒和されたニッケル錯体は除く。前記反応用のこの
ような錯体の例として、アセチルアセトン酸ニッケル、
ハロゲン化物または硫酸ニッケルの錯体、例えば(Ni
Cl2、2−ピリジン)、(NiCl2、2PiPr3
)、(NiBr2、2PBu3)、(NiSO4、2P
Bu3)、オクタン酸ニッケル、ニッケルアルコラート
が挙げられる。同様に、フランス特許第2,611,7
00 号に記載されているニッケル化合物を用いること
もできる。これらは少なくとも1つのニッケル−炭素ま
たはニッケル−水素結合を含んでいるか、あるいは2以
下の原子価を有する。このような化合物の例として、ビ
スシクロオクタジエンニッケル、塩化メタリルニッケル
、ビスアリルニッケル、塩化アリルニッケル、臭化アリ
ルニッケルを挙げることができる。
リゴマー化用の、本発明による「溶融塩」中に含まれる
1つまたは複数のニッケル錯体の量は、一般に、0.0
1ミリモル. l−1〜2ミリモル. l−1、好まし
くは0.1 〜100 ミリモル. l−1である。最
適な割合は、ニッケル錯体の種類、および本発明による
「溶融塩」の組成による。 好ましくは「溶融塩」の「酸性」範囲に位置する。錯体
の量を、「溶融塩」中に含まれる1つまたは複数の二ハ
ロゲン化アルキルアルミニウムの過剰のモルフラクショ
ンに調節する。
まれる1つまたは複数の触媒によって二量化、共二量化
、またはオリゴマー化されうるオレフィンは、炭化水素
媒質またはハロゲノ炭化水素媒質、例えばエチレン、プ
ロピレン、ブテン−1および−2、スチレン中で用いら
れるニッケルベースの触媒によって二量化されるものと
同じである。反応を実施するために、オレフィンと、1
つまたは複数のニッケル錯体を含む「溶融塩」相とを接
触させ、好ましくは激しい攪拌によって効率的な相移動
を行なう。反応が終了したら、相をあらゆる適切な手段
で分離する。例えば混合物をデカンテーションさせたま
まにし、二量体、共二量体、および/またはオリゴマー
からなる上相を抜出す。ついで1つまたは複数のオレフ
ィンの新しい仕込原料の導入によって操作を再開しても
よい。同様に、連続的に操作を行なってもよい。すなわ
ち反応器の内部または外部に2つの液相のデカンテーシ
ョンを実施することができる帯域を備えるようにするこ
とにより、1つまたは複数のオレフィン媒質を供給し、
かつ二量体、共二量体、および/またはオリゴマー相が
形成するにつれて、連続的にこれらを抜出してもよい。
応が行なわれる温度はまた、「溶融塩」の組成と、触媒
の活性が許すかぎり低くてもよい。例えば−50℃〜+
80℃であってもよい。
持され、高い圧力が特にエチレンに対して用いられる。
触媒の場合のように、通常、酸素および湿気を避けて操
作が行なわれる。
1つの二ハロゲン化アルキルアルミニウムと、少なくと
も1つのハロゲン化第四級アンモニウムおよび/または
少なくとも1つのハロゲン化第四級ホスホニウムとの接
触の結果生じる、イオン性を有する非水性液体組成物で
あって、約80℃以下、好ましくは約40℃またはそれ
以下の温度で液体である組成物が提供せられる。
囲を限定するものではない。1つまたは複数のアルミニ
ウム化合物のモルフラクションを、液体組成物(または
「溶融塩」)の「濃度(titre) 」と呼ぶ。例え
ば前記組成物の成分の合計の1モルあたりの、1つまた
は複数のアルミニウム化合物0.5モルを含む液体組成
物は、0.5Nの濃度であろう。
9.74g(33ミリモル)のPBu4Cl(塩化テト
ラブチルホスホニウム)および15 ml のヘプタン
を導入する。ついで懸濁液を−20℃に冷却した後、ジ
クロロエチルアルミニウムのヘキサン中50重量%溶液
8 ml (6.46g)を添加する(すなわちアルミ
ニウム原子25.4ミリ相当量)。ついで得られた混合
物を約30℃で再加熱する。
れる。炭化水素上澄み相は塩素化合物を含まず、次に除
去される。
度の、周囲温度で液体の組成物からなる。
.38g(48.1ミリモル)の塩化メチル−1・ブチ
ル−3・イミダゾリムを導入する。ついで、−20℃で
懸濁液を冷却した後、ジクロロエチルアルミニウムのヘ
キサン中50重量%溶液11.8 ml (9.56g
)(すなわちアルミニウム原子37.6ミリ相当量)を
添加する。次に、得られた混合物を約30℃で再加熱す
る。
れる。
4N であり、かつ−30℃でなお液体である液体組成
物を回収する。
.23g(7.55ミリモル)のPBu4Clおよび1
5 ml のヘプタンを導入する。ついで、−20℃で
懸濁液を冷却した後、ジクロロエチルアルミニウムのヘ
キサン中50重量%溶液2.3 ml(1.84g)(
すなわちアルミニウム原子7.1 ミリ相当量)を添加
する。得られた混合物を約30℃で再加熱する。
れる。
6N であり、かつ+30℃でなお液体である液体組成
物を回収する。
.1 g(29.3ミリモル)の塩化メチル−1・ブチ
ル−3・イミダゾリムを導入する。ついで、−20℃で
懸濁液を冷却した後、ジクロロエチルアルミニウムのヘ
キサン中50重量%溶液7ml(5.65g)(すなわ
ちアルミニウム原子22.2ミリ相当量)を添加する。 次に、得られた混合物を約30℃で再加熱する。
れる。
0N であり、かつ−50℃でなお液体である液体組成
物を回収する。
に、錯体(NiCl2、2PBu3)0.125 g(
0.23ミリモル)、ヘプタン10g、ついで塩化テト
ラブチルホスホニウムと濃度0.65N のジクロロエ
チルアルミニウムとからなる液体組成物5gを導入する
。
加圧し、この混合物を約60℃にする。
なるプロピレンのオリゴマー30gを回収する。
に、無水アセチルアセトン酸ニッケル0.26g(1.
0 ミリモル)、ヘプタン9g、ついで塩化メチル−1
・ブチル−3・イミダゾリムと濃度0.64N のジク
ロロエチルアルミニウムとからなる液体組成物5gを導
入する。
加圧し、この混合物を約60℃にする。
なるプロピレンのオリゴマー9gを回収する。
、磁石を含む二重ジャケットのガラス製反応器に、錯体
(NiCl2、2Pir3)0.024 ミリモル、ヘ
プタン3 ml 、およびジクロロエチルアルミニウム
と塩化メチル−1・ブチル−3・イミダゾリムとの混合
物からなる0.7N溶融塩2 ml を連続的に導入す
る。ついで大気圧付近の圧力で、気体プロピレンを導入
する。2時間の反応後、76%がジメチル−2,3 ・
ブテンからなる二量体30gが形成された。
Claims (20)
- 【請求項1】 少なくとも1つの二ハロゲン化アルキ
ルアルミニウムと、少なくとも1つのハロゲン化第四級
アンモニウムおよび/または少なくとも1つのハロゲン
化第四級ホスホニウムとの接触の結果生じる、イオン性
を有する非水性液体組成物であって、約80℃以下で液
体である組成物。 - 【請求項2】 約40℃またはそれ以下の温度で液体
である、請求項1による組成物。 - 【請求項3】 約−70℃〜約+40℃で液体である
、請求項1または2による組成物。 - 【請求項4】 約−20℃またはそれ以下の温度で液
体である、請求項1による組成物。 - 【請求項5】 約−70℃〜約−20℃で液体である
、請求項1〜4のうちの1つによる組成物。 - 【請求項6】 前記二ハロゲン化アルキルアルミニウ
ムが、二塩化または二臭化アルキルアルミニウムである
、請求項1〜5のうちの1つによる組成物。 - 【請求項7】 前記二ハロゲン化アルキルアルミニウ
ムが、一般式Al2X4R2(式中、各Xは塩素および
臭素から選ばれるハロゲンであり、各Rは1〜12個の
炭素原子を有する炭化水素残基を表わす)に対応する、
請求項1〜5のうちの1つによる組成物。 - 【請求項8】 前記二ハロゲン化アルキルアルミニウ
ムが、ジクロロメチルアルミニウム、ジブロモメチルア
ルミニウム、ジクロロエチルアルミニウム、ジブロモエ
チルアルミニウム、ジクロロ−n−ヘキシルアルミニウ
ム、ジクロロイソブチルアルミニウムからなる群から選
ばれる、請求項7による組成物。 - 【請求項9】 前記ハロゲン化第四級アンモニウムが
、塩化または臭化第四級アンモニウムであり、前記ハロ
ゲン化第四級ホスホニウムが、塩化または臭化第四級ホ
スホニウムである、請求項1〜8のうちの1つによる組
成物。 - 【請求項10】 前記ハロゲン化第四級アンモニウム
および前記ハロゲン化第四級ホスホニウムが、各々一般
式NR1R2R3R4XおよびPR1R2R3R4X(
式中、Xは塩素および臭素から選ばれるハロゲンであり
、R1、R2、R3およびR4は同一または異なって、
各々1〜12個の炭素原子を有するアルキル基を表わす
か、またはR1およびR2は共に4〜10個の炭素原子
を有するアルキレン残基を形成し、R3およびR4は同
一または異なって、各々1〜12個の炭素原子を有する
アルキル基を表わす)に対応する、請求項1〜8のうち
の1つによる組成物。 - 【請求項11】 前記ハロゲン化第四級アンモニウム
および前記ハロゲン化第四級ホスホニウムが、各々1、
2または3個の窒素または燐原子を有する、各々窒素ま
たは燐を含む少なくとも1つの複素環からなる、請求項
1〜8のうちの1つによる組成物。 - 【請求項12】 前記ハロゲン化第四級アンモニウム
および前記ハロゲン化第四級ホスホニウムが、塩化テト
ラブチルホスホニウム、臭化テトラブチルホスホニウム
、塩化N−ブチルピリジニウム、臭化エチルピリジニウ
ム、塩化メチル−1・ブチル−3・イミダゾリウム、塩
化メチル−1・エチル−3・イミダゾリウムからなる群
から選ばれる、請求項1〜9のうちの1つによる組成物
。 - 【請求項13】 前記接触が、飽和脂肪族炭化水素溶
媒の存在下に実施される、請求項1〜12のうちの1つ
による組成物。 - 【請求項14】 さらに前記接触が、少なくとも1つ
の三ハロゲン化アルミニウムとも行なわれる、請求項1
〜13のうちの1つによる組成物。 - 【請求項15】 請求項1〜14のうちの1つによる
組成物を少なくとも1つの遷移金属錯体の溶媒として使
用する方法。 - 【請求項16】 前記オレフィンが少なくとも1つの
ニッケル錯体と接触させられ、前記錯体が請求項1〜1
4のうちの1つによるイオン性を有する非水性液体組成
物中に存在する、少なくとも1つのオレフィンの二量化
、共二量化またはオリゴマー化方法。 - 【請求項17】 前記ニッケル錯体が、ニッケル−炭
素結合も、ニッケル−水素結合も含まない、請求項16
による方法。 - 【請求項18】 前記ニッケル錯体が、アセチルアセ
トン酸ニッケル、錯体(NiCl2、2ピリジン)、錯
体(NiCl2、2PiPr3)、錯体(NiBr2、
2PBu3)、錯体(NiSO4、2PBu3)、オク
タン酸ニッケル、ニッケルアルコラート、ビスシクロオ
クタジエンニッケル、塩化メタリルニッケル、ビスアリ
ルニッケル、塩化アリルニッケル、臭化アリルニッケル
からなる群から選ばれる、請求項16による方法。 - 【請求項19】 前記液体組成物中に含まれている1
つまたは複数のニッケル錯体の量が、0.01〜2ミリ
モル(mmole) /lである、請求項16〜18の
うちの1つによる方法。 - 【請求項20】 前記オレフィンが、エチレン、プロ
ピレン、ブテン−1およびブテン−2、スチレンから選
ばれる、請求項16〜19のうちの1つによる方法。
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